JP2002198630A - 電子部品搭載基板 - Google Patents
電子部品搭載基板Info
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Abstract
となく、かつ低コストで小型高密度化が可能な電子部品
搭載基板を提供する。 【解決手段】絶縁基板2の一方の表面に複数個の電子部
品4a、4bを搭載し、かつ他方の表面に電子部品4
a、4bと接続される抵抗体10を形成した電子部品搭
載基板1において、抵抗体10形成面に電子部品4の電
気特性確認用のテストパッド13を形成する。
Description
デンサ等の複数個の電子部品および抵抗体が搭載される
電子部品搭載基板に関するものである。
品を絶縁基板の両面に搭載した電子部品搭載基板が知ら
れており、その一般的な構造として、図3に示すよう
に、半導体素子やコンデンサ等の各種電子部品から発生
する熱を外部に効率良く放熱するために、絶縁基板の一
方の表面に半導体素子やコンデンサ等の電子部品を複数
個搭載し、これら表面に実装した電子部品に隣接して電
気特性確認用のテストパッドを数個形成するとともに、
前記絶縁基板の他方の表面(裏面)に前記表面実装部品
に供給する電圧等を制御するための抵抗体を所定の個数
形成し、該抵抗体をガラスおよび樹脂からなる保護層に
て保護したものが知られている。
体形成面)にシリコン接着剤等を介してヒートシンクを
取着し、各電子部品から発生した熱は、各部品からの自
然放熱、部品に接合したヒートシンクからの放熱、およ
び絶縁基板を通し基板端部の筐体取り付け部を介した筐
体への熱放散によって外部へ放熱される。
ます表面に搭載される表面実装部品(電子部品)の点数
が増加し、特に、車載用に用いられる電子部品搭載基板
ではエンジンルーム内のスペースがほとんど無く、基板
のさらなる小型化、低コスト化が望まれていることか
ら、電子部品搭載基板のより一層の高密度化を図る必要
がある。
ば、特開平10−70351号や特開平11−2049
14号では、絶縁基板表面に各種電子部品を搭載すると
ともに、該絶縁基板表面にカバーを設け、該カバーの表
面にも電子部品を搭載することによって基板を小型化で
きることが記載されている。
10−70351号や特開平11−204914号に記
載されたカバーを設ける構造の電子部品搭載基板では、
カバー等を別途形成する必要があり、かつ該カバー表面
にも電子部品を実装しなければならないために実装が難
しく、コスト増となるとともに、電子部品の作動に伴っ
て発生する発熱を効率よく放熱することができないとい
う問題があった。
装することが望ましいが、従来の電子部品搭載基板の
(a)電子部品実装面および(b)抵抗体形成面を示す
平面図に示すように電子部品の部品点数が多く電子部品
実装面(a)のデッドスペースがほとんどないととも
に、電子部品実装面(a)と抵抗体形成面(b)とのデ
ッドスペースの差が大きいものであった。
たものであり、その目的は、単純な構造で、かつ低コス
トで小型高密度化が可能な電子部品搭載基板を提供する
ことにある。
に対して検討した結果、絶縁基板の表面に半導体素子や
コンデンサ等の表面実装部品(電子部品)を複数個実装
し、前記絶縁基板の裏面に前記電子部品に接続される抵
抗体を形成するとともに、前記絶縁基板の前記抵抗体形
成面(裏面)に半導体素子の約2倍の実装面積を必要と
するテストパッドを形成することによって、絶縁基板の
電子部品実装面に必要な実装面積を小さくでき、絶縁基
板の面積を小さくすることができる結果、電子部品搭載
基板全体を小型化ができることを知見した。
絶縁基板の一方の表面に複数個の電子部品を搭載し、か
つ他方の表面に前記電子部品と接続される抵抗体を形成
したものであって、前記抵抗体形成面に前記電子部品の
電気特性確認用のテストパッドを形成したことを特徴と
するものである。
板表面に形成されたタングステンおよび/またはモリブ
デンを主成分とする表面配線層と、該表面配線層表面に
少なくとも1層形成されたメッキ膜とを備えることが望
ましく、さらに、前記メッキ膜が、前記メタライズ表面
に形成される厚み5〜15μmのNiまたはCuメッキ
膜と、該NiまたはCuメッキ膜表面に形成される厚み
0.03〜0.5μmのAuメッキ膜とからなることが
望ましい。
形成された表面配線層と、該表面配線層表面に形成され
るNiまたはCuメッキ膜、および該NiまたはCuメ
ッキ膜表面に形成されるCuを主成分としたメタライズ
層を介して接続されてなることが望ましい。
体形成面を保護層によって被覆したことが望ましい。
について、その概略断面図を示す図1およびその平面図
((a)電子部品搭載面、(b)抵抗体形成面)である
図2を基に説明する。図1によれば、電子部品搭載基板
1は、絶縁層2a〜2eの積層体からなる絶縁基板2の
一方の表面に表面配線層3が形成されている。また、半
導体素子、コンデンサ、ダイオード、トランジスタ等の
複数個の電子部品4a、4b(4aは半導体素子、4b
はその他の電子部品)は、表面配線層3と半田等の接続
端子5を介して電気的に接続され、絶縁基板2表面に実
装されている。なお、電子部品4のサイズは様々である
が、例えば、10mm×10mm以上の大きさの半導体
素子4a等が搭載され、また、電子部品搭載面に搭載さ
れる電子部品4の数は、例えば5個以上、特に10個以
上、さらに30個以上、さらには50個以上となる。
Cuメッキ膜6aおよびAuメッキ膜6bが被着形成さ
れ、表面配線層3の酸化を防止する働きをなす。
に形成されるビアホール導体7や内部配線層8と電気的
に接続されて配線回路を形成し、絶縁基板2の他方の表
面(裏面)の抵抗体10と接続される表面配線層11
や、電子部品4の電気特性を確認するためのテストパッ
ド13と接続されている。
は必ずしも電子部品4の直下に形成される必要はなく、
回路設計の都合に応じて回路を引き回し、絶縁基板2の
裏面のデッドスペースに設ければよい。
はそれぞれの電子部品4に対してそれぞれ個別に形成す
る必要はなく、回路設計に合わせて各階路ブロックごと
に形成すればよい。すなわち、抵抗体10の数は電子部
品4の数より少ないことが望ましい。
うに、絶縁基板2の両面に形成される電子部品4の実装
に必要な面積と、抵抗体10およびテストパッド13の
実装に必要な面積とのバランスを合わせることができ、
絶縁基板2の一方の表面に必要な面積を小さくできるこ
とから絶縁基板2自体を小型化できる。
接続される表面配線層11やテストパッド13を形成す
る表面配線層15が形成され、さらに表面配線層15の
酸化等を防止する上で、表面配線層15の表面に少なく
とも1層のメッキ膜16を形成することが望ましい。な
お、表面配線層15はメッキ膜16を形成する際のメッ
キ液に対する耐食性の観点で、磁器表面にメタライズペ
ーストを焼き付ける厚膜法にて形成した配線層ではな
く、タングステンおよび/またはモリブデンを主成分と
する導体層からなることが望ましい。また、テストパッ
ド13のサイズは、例えば、一辺が0.5〜1.5mm
×0.5〜1.5mmの概略四角形状で、その厚みが5
〜30μmからなる。
に接続されるワイヤとのボンディング性、およびメッキ
膜16の残留応力により半田実装時等に生じる剥がれ等
の不具合を防止するために、特に、厚み5〜15μm、
さらに7〜13μmのNiまたはCuメッキ膜16a
と、厚み0.03〜0.5μm、さらに0.05〜0.
15μmのAuメッキ膜16bとを形成した構成からな
ることが望ましい。なお、Cuメッキ膜16aを形成す
る場合には必ずしもAuメッキ膜16bを形成しない場
合もある。
線層11の表面には抵抗体10が形成されるが、抵抗体
10との反応性を抑制して所望の抵抗値を得るために、
抵抗体10と表面配線層11との間にCuを主成分とし
たメタライズ層(以下、Cuメタライズ層と略す。)1
8が形成され、また、表面配線層11とCuメタライズ
層18との接着性を高めるために、両者間にNiまたは
Cuメッキ膜16aが形成されている。
に形成された表面配線層11と、該表面配線層11表面
に形成されるNiまたはCuメッキ膜16a、および該
NiまたはCuメッキ膜16a表面に形成されるCuメ
タライズ層18を介して接続されている。
ンボライド系、Cu−ニッケル(Ni)系の群から選ば
れる少なくとも1種の抵抗体材料によって形成され、必
要な抵抗値によってその形状が決定されるが、例えば、
抵抗体10のサイズは、例えば、幅0.5〜8mm×長
さ1〜15mmで、厚みが10〜30μmからなる。
ストを印刷して焼き付けることによって形成される、い
わゆる銅厚膜導体からなることが製造の容易性、良好な
メタライズ層の形成性の点で望ましい。さらに、その厚
みは10〜25μmであることが望ましい。
のメッキ液による浸食を防止し、かつ外部との電気絶縁
性を確保するために、テストパッド13形成部以外の抵
抗体10形成面、すなわち絶縁基板2の裏面を保護層2
0によって被覆している。
体10表面を被覆し、抵抗体10の抵抗値の調整のため
に行うレーザートリミング処理時に抵抗体10にかかる
熱的なダメージや抵抗体10の飛散を防止するために形
成されるオーバーガラス層20aと、耐湿性、耐食性お
よび絶縁性を高めるための樹脂層20bにて形成されて
いる。
るガラスとしては、SiO2系ガラス、B2O3系ガラ
ス、SiO2−B2O3系ガラス、PbO系ガラス、Pb
O−ZnO系ガラスおよびBi2O3系ガラスの群から選
ばれる少なくとも1種のガラスが採用でき、また、所望
によってAl2O3、SiO2、ZnO、ZrO2およびT
iO2等のフィラー成分を含有するものであってもよ
い。
型樹脂も適応可能であるが、メッキ液に対する耐薬品性
が高い熱硬化型樹脂が望ましく、中でもエポキシ樹脂、
ウレタン樹脂、テフロン樹脂、ポリイミド樹脂等が、さ
らにはコストの点でエポキシ樹脂が望ましい。
化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミッ
クスからなることが望ましく、特に、アルミナを主成分
とし、焼結助剤として酸化珪素、酸化マグネシウム、酸
化カルシウム、酸化マンガン等を添加した組成物からな
ることが望ましい。また、セラミックス以外にプラスチ
ックも適応可能である。
子部品搭載基板は、絶縁基板2の抵抗体10形成面(裏
面)を金属ケース内に収納され、金属ケースのコネクタ
と電子部品搭載基板の接続端子とを電気的に接続した
後、金属ケース内に樹脂を充填することにより電子制御
ユニットを形成することができる。
を作製するには、例えば、まず、絶縁基板を形成するた
めのセラミック粉末に焼結助剤成分を添加し、さらに、
適当な有機バインダー、有機溶剤、可塑剤、分散剤等を
添加混合してスラリーを調整する。そして、このスラリ
ーを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール
法等のシート成形法を採用してシート状となし、カット
してセラミックグリーンシートを作製し、しかる後、前
記グリーンシートの所定の位置にビアホールを形成す
る。
融点金属に、所望によりセラミック粉末やガラス粉末を
添加し、かつ、これに、有機バインダー、有機溶剤、可
塑剤等を添加混合して得た導体ペーストを用いて、スク
リーン印刷法などによって導体ペーストをビアホール内
に充填したり、表面配線層および内部配線層を形成する
ための回路パターンを形成する。
めにタングステンおよびモリブデン100重量部に対し
て、Cu、銀、白金、パラジウムの群から選ばれる金属
を総量で60重量部以下、特に50重量部以下、さらに
5〜50重量部添加することもできる。
成した複数のグリーンシートを積層圧着した後、例えば
1200〜2000℃、特に1500〜1700℃の還
元雰囲気中で焼成することによって配線層およびビアホ
ール導体を具備する絶縁基板を作製する。
して、メッキを施す。本発明によれば、電子部品搭載面
側の表面配線層およびテストパッドをなす表面配線層に
はNiまたはCuメッキ(一次メッキ)およびAuメッ
キ(二次メッキ)を施し、かつ抵抗体と接続される表面
配線層にはNiまたはCuメッキ(一次メッキ)のみが
施される。
印刷法等の印刷法により、NiまたはCuメッキ膜のみ
を形成した抵抗体と接続される表面配線層の表面をCu
導体にて被覆した後、例えば、非酸化性雰囲気中、60
0〜900℃で焼き付け処理することによりCuメタラ
イズ層を形成する。
板裏面の所定位置に、抵抗体形成用のペーストを用いて
スクリーン印刷法等の印刷法により抵抗体パターンを作
製し、例えば、600〜900℃の非酸化性雰囲気中に
て焼き付け処理を施すことにより抵抗体を形成する。
ーバーガラス形成用のガラスペーストを印刷した後、例
えば、500〜650℃の非酸化性雰囲気中にて焼き付
けてオーバーガラス層を形成した後、抵抗体に対してオ
ーバーガラス層ごとレーザー等の照射を行い、抵抗体に
所定の切りこみ溝を形成することによって、抵抗体を最
終的に必要な抵抗値にトリミングする。なお、オーバー
ガラス層は抵抗体形成部の表面のみに形成してもよく、
または絶縁基板裏面のテストパッド部を除く全面に形成
してもよい。
めに、抵抗体の表面または絶縁基板裏面のテストパッド
部を除く全面に印刷法により樹脂層を形成する。また、
樹脂層が紫外線硬化型樹脂の場合には紫外線照射によっ
て、熱硬化型樹脂の場合には、例えば100〜200℃
に加熱することによって樹脂を硬化させて樹脂層を形成
する。
子部品搭載面に半田等の接続端子を介して半導体素子や
コンデンサ等の電子部品を実装する。そして、ボードテ
スター等を用いて電子部品を介して接続した2つのテス
トパッドにプローブピンを接触させることにより実装し
た電子部品の電気特性を確認する。本発明によれば、電
子部品とテストパッドとは絶縁基板の別面に形成される
が、複数のプローブピンを備えた基板からなる冶具を裏
面に接触させることで、検査は何ら支障なく行える。
子部品搭載基板は、抵抗体形成面側を接着面として、シ
リコン等の接着剤を所定位置の塗布したアルミニウムケ
ース内に収納、固定される。また、該アルミニウムケー
スにはコネクタが形成され、該コネクタと電子部品搭載
基板の回路とをAl線等のワイヤ等にて電気的に接続す
る。
絶縁性、放熱性および衝撃吸収性に優れたシリコンゲル
等の保護材を注入し、ポリブチレンテレフタレート(P
BT)等の樹脂性の蓋体で覆うことにより電子制御ユニ
ットを形成することができる。
載基板によれば、該基板の一方の表面に複数個の電子部
品を搭載し、他方の表面(裏面)に抵抗体および前記電
子部品の電気特性確認用のテストパッドを形成すること
によって、単純な構造で電子部品の放熱性を低下させる
ことなく、かつ低コストで小型高密度化が可能な電子部
品搭載基板となる。
表面に形成されたタングステンおよび/またはモリブデ
ンを主成分とする表面配線層と、該表面配線層表面に少
なくとも1層形成されたメッキ膜とを備えたものにて形
成することによって、耐湿性や耐酸化性およびメッキ液
に対する耐薬品性に優れたテストパッドとなる。
面図である。
面、(b)抵抗体形成面を示す平面図である。
電子部品搭載面、(b)抵抗体形成面を示す平面図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】絶縁基板の一方の表面に複数個の電子部品
を搭載し、かつ他方の表面に前記電子部品と接続される
抵抗体を形成した電子部品搭載基板であって、前記抵抗
体形成面に前記電子部品の電気特性確認用のテストパッ
ドを形成したことを特徴とする電子部品搭載基板。 - 【請求項2】前記テストパッドが、前記絶縁基板表面に
形成されたタングステンおよび/またはモリブデンを主
成分とする表面配線層と、該表面配線層表面に少なくと
も1層形成されたメッキ膜とを備えることを特徴とする
請求項1記載の電子部品搭載基板。 - 【請求項3】前記メッキ膜が、前記メタライズ表面に形
成される厚み5〜15μmのNiまたはCuメッキ膜
と、該NiまたはCuメッキ膜表面に形成される厚み
0.03〜0.5μmのAuメッキ膜とからなることを
特徴とする請求項1または2記載の電子部品搭載基板。 - 【請求項4】前記抵抗体が、前記絶縁基板表面に形成さ
れた表面配線層と、該表面配線層表面に形成されるNi
またはCuメッキ膜、および該NiまたはCuメッキ膜
表面に形成されるCuを主成分としたメタライズ層を介
して接続されてなることを特徴とする請求項1乃至3の
いずれか記載の電子部品搭載基板。 - 【請求項5】前記テストパッド以外の前記抵抗体形成面
を保護層によって被覆したことを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか記載の電子部品搭載基板。
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JP2000396301A JP4540223B2 (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 電子部品搭載基板 |
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